Elektromobilnost se vse bolj uveljavlja, s tem pa naraščajo tudi potrebe po posebnih surovinah, kot sta litij in kobalt. Iz katerih materialov so pravzaprav električni avtomobili danes, kako bo s tem v prihodnosti in kako se bodo spreminjale potrebe po surovinah?
V nadaljevanju boste o surovinah za električne avtomobile izvedeli naslednje – in še več:
- Zaradi e-mobilnosti se spreminjajo potrebe po surovinah.
- Še vedno so za izdelavo baterij za električne avtomobile potrebni grafit, litij, nikelj, mangan in kobalt.
- Volkswagen že raziskuje tehnologije baterij, za katere je potrebnih manj virov.
- Recikliranje: ponovna uporaba izrabljenih baterij.
Dinamično drugačni
Pri mnogih električnih avtomobilih se že na prvi pogled vidi, da to niso "običajna" vozila z motorji z notranjim zgorevanjem. Aerodinamična zasnova in sodobni vizualni elementi nakazujejo nove tehnologije. Če ne že prej, pa razlika v primerjavi s klasičnim avtomobilom postane očitna takrat, ko sedete v vozilo in prvič dodate plin – oziroma elektriko. Električni avtomobili namreč pospešujejo skoraj neslišno, že od samega zagona so dinamični in takoj razpolagajo s polnim navorom. Dizelski ali bencinski avtomobili pa potrebujejo veliko več časa, da moč, ki jo proizvaja motor, prenesejo na kolesa. Vozila z motorji z notranjim zgorevanjem in električna vozila pa se ne razlikujejo "samo" po videzu, tehnologiji in voznih lastnostih.
Tudi surovine, potrebne za izdelavo električnih avtomobilov in njihovih komponent, so deloma različne od tistih, ki se uporabljajo za vozila z notranjim zgorevanjem. To velja predvsem za litij-ionske baterije, ki se vgrajujejo v električne avtomobile in iz katerih ti črpajo energijo – in zaradi katerih pri vožnji lokalno ne nastajajo emisije CO2. Za proizvodnjo teh baterij so med drugim potrebni grafit, litij, nikelj, mangan in kobalt. Brez teh surovin zaenkrat ni mogoče izdelati baterij s primerljivimi lastnostmi. Posebne surovine je treba uporabiti tudi za motorje električnih avtomobilov. Za magnete, ki se uporabljajo v motorjih električnih avtomobilov, so na primer pomembne kovine iz skupine redkih elementov.
Izvor surovin za baterije
Brez litija ne gre
Glavna proizvajalka litija je trenutno Avstralija, ki z okrog 55.000 tonami pokriva več kot polovico svetovnih potreb po tej kovini. Pridobivajo ga predvsem s klasičnim rudarjenjem. Vse manj litija prihaja iz t. i. južnoameriškega litijevega trikotnika. Ta trikotnik se nahaja na območju, ki si ga delijo Argentina, Bolivija in Čile. V tamkajšnjih slanih jezerih se še vedno nahajajo velike količine litija, vendar je za njegovo pridobivanje potrebno veliko vode. To pa negativno vpliva na ekosisteme in življenje lokalnega prebivalstva.
Grafit je več kot premog
Grafit pridobivajo predvsem na Kitajskem, v Mozambiku in Braziliji. To je edina nekovina, ki lahko prevaja električni tok.
Mangan: iskana gruda
Glavne regije za pridobivanje mangana so Južna Afrika, Avstralija in Gabon. Mangan ima pomembno vlogo pri obdelavi jekla, ker izboljšuje njegovo preoblikovalnost.
Baker za kable
Baker pridobivajo predvsem v Čilu in Peruju. Skoraj 25 kilogramov bakra je potrebnega za kable in odvodnike za baterijo s kapaciteto 58 kWh v modelu ID.3 Pro Performance.
Nikelj kot vzhajajoča zvezda
Velik del niklja proizvajalci baterij dobivajo iz Indonezije. Ta surovina se med drugim uporablja za katodo.
Kobalt v katodi
Velik del svetovne proizvodnje kobalta prihaja iz Demokratične republike Kongo. Zlasti izkopavanje kobalta v industrijskih odprtih kopih ponekod poteka v kritičnih okoljskih, socialnih in varnostnih razmerah. To pa za Volkswagen ni sprejemljivo. Marca 2022 se je koncern pridružil Pobudi za zagotavljanje odgovornega rudarjenja (Initiative for Responsible Mining Assurance, IRMA). Gre za zavezništvo podjetij, upravljavcev rudnikov in neprofitnih organizacij z namenom implementacije skupnih standardov za boljše pogoje v industrijskem rudarstvu. Volkswagen namerava standarde IRMA postopoma uvesti v svojo dobavno verigo. Standardi med drugim urejajo zdravje in varnost na delovnem mestu ter varstvo okolja. Z namenom izboljšanja delovnih pogojev rudarjev in življenjskih pogojev ljudi v skupnostih v okolici rudnikov se je koncern vključil v lokalni projekt "Kobalt za razvoj" ("Cobalt for Development"). Za ta cilj si prizadeva tudi Svetovno združenje proizvajalcev baterij (Global Battery Alliance), ki ga podpira Volkswagen. Dobavitelji baterijskih celic so se v okviru združenja Global Battery Alliance zavezali, da bodo poskrbeli za takšno proizvodnjo visokonapetostnih baterij, ki bo z družbenega, okoljskega in gospodarskega vidika trajnostna. Poleg tega so neposredni dobavitelji s Kodeksom poslovanja pogodbeno zavezani k spoštovanju visokih okoljskih in socialnih standardov.
Zmanjšati potrebe po surovinah, povečati stopnjo recikliranja
Koliko surovin je dejansko danes oz. bo v prihodnosti potrebnih za globalno rastočo industrijo električnih avtomobilov? Po podatkih študije za naslovom "Gigatovarne za litij-ionske celice – potrebe po surovinah za globalno električno mobilnost do leta 2050", ki jo je pripravil Öko-Institut, je bilo leta 2016 za električna vozila porabljenih okrog 10.000 ton litija. Po ocenah iz te študije bi se lahko potrebe do leta 2050 povečale na 1,1 milijona ton. Ob tega bi lahko do 40 odstotkov pokrili s sistematičnim recikliranjem izrabljenih baterij. Z recikliranjem baterij električnih avtomobilov bi lahko prihranili velike količine CO2.
Recikliranje baterij je torej z vidika varovanja virov dosti bolj učinkovito kot proizvodnja novih baterij. Zato je ta tema čedalje bolj v središču pozornosti pri proizvodnji baterij. Volkswagen že od leta 2020 reciklira baterije internih prototipov. Da bi se pripravil na še večje količine v prihodnosti, je Volkswagen leta 2020 v Salzgittru zagnal prvi pilotni obrat za recikliranje. Obstajajo pa tudi druge možnosti ponovne uporabe, med drugim po načelu "second life". V okviru pilotnih projektov še delujoče baterije že danes dobijo "drugo življenje", na primer kot hranilniki energije, ki pomagajo pri oskrbi domov z elektriko.
Čez nekaj let bo mogoče večkrat reciklirati baterije za električne avtomobile.
Dolgoročni cilj je vzpostavitev zaprtega snovnega kroga tako v smislu okoljskega kot tudi stroškovnega ravnovesja ter dolgoročno zagotavljanje oskrbe s surovinami. To je smiselno, saj bodo svetovne zaloge nekoč pošle.
Baterije iz električnih avtomobilov bodo v prihodnosti vključene v krog recikliranja.
Porabiti manj kobalta
Predvsem pri opremljanju baterij za električne avtomobile se Volkswagen ukvarja z rešitvami, ki so pametne in omogočajo varčevanje z viri: zato že danes raziskujemo baterijske tehnologije prihodnosti in si intenzivno prizadevamo, da bi v prihodnjih letih še dodatno zmanjšali količino potrebnega kobalta. Dolgoročno naj bi kritične surovine celo popolnoma izginile iz proizvodnje avtomobilskih baterij in podobnih komponent. To je pomemben korak, saj avtomobil prihodnosti skoraj zagotovo ne bo imel dizelskega ali bencinskega motorja. Številne študije kažejo, da je ekobilanca električnih vozil v celotni življenjski dobi bistveno boljša kot pri vozilih z motorji z notranjim zgorevanjem in da električna vozila povzročajo manj emisij CO2.